JP2864719B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2864719B2
JP2864719B2 JP2296726A JP29672690A JP2864719B2 JP 2864719 B2 JP2864719 B2 JP 2864719B2 JP 2296726 A JP2296726 A JP 2296726A JP 29672690 A JP29672690 A JP 29672690A JP 2864719 B2 JP2864719 B2 JP 2864719B2
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は静電転写プロセスを利用する静電複写機・同
プリンター等の画像形成装置、とくに接触転写手段を有
する画像形成装置に関する。
より詳しくは、電子写真感光体・静電記録誘電体・磁
性体等の像担持体面に電子写真プロセス・静電記録プロ
セス・磁気記録プロセス等の適宜の作像原理・プロセス
にて形成担持させたトナー像等の可転写像を、該像担持
体に接触転写手段としての転写ローラ・転写ベルト等の
転写部材を当接させてその間に転写材を介在させて転写
部材には電圧を印加することで転写材面側へ転写させて
画像形成物を得る方式の画像形成装置に関する。
(従来の技術) 転写ローラ・転写ベルト等の接触転写部材を用いた例
えば電子写真装置では、転写時に転写材の単位面積当り
に流れる電流を転写材の抵抗や幅にかかわらず、ある範
囲内に入れる必要がある。これは転写材に流れる電荷量
が少ないと転写不良を起したり、転写材上の像を保持す
る力が弱くなり像を構成している現像剤(顕画剤)の飛
び散り等の画像乱れを生じる。逆に多過ぎるときには現
像剤が逆極性に帯電し画像がにじんでしまうという現象
が発生する。また反転現像プロセスでは転写材に像を転
写するための電流が過多になると、転写電流が潜像を形
成するための一次帯電の電流とは逆極性のため該一次帯
電が不十分となり、白地部や非通紙部が現像されたり、
画像濃度が不均一になるといった転写メモリーが生じ
る。
ところで、接触転写部材として用いるローラやベルト
等は材質によって異なるが、抵抗値は環境特に湿度の依
存性が大きい。
そこで環境等による転写部材の抵抗および転写材の抵
抗の変動を補正する方法が提案されている。その代表的
なものを2つ以下に記す。なお下記において非通紙時と
は像担持体と転写部材との当接部である転写部位に転写
材が介在しておらず像担持体と転写部材とが直接に接し
ている状態時、通紙時とは転写部位に転写材が介在して
いる状態時である。
.電圧加算方式 非通紙時に転写部材にある電流を流したときの転写部
材の抵抗値に相当する電圧を検知し、通紙時には該検知
電圧にさらにある電圧を加算した電圧を転写部材に印加
して転写を実行させる方式である。
例えば、良好な転写を得るための転写材に流す電流密
度をip=dとする。非通紙時に転写部材に定電流i=d
を流し、その時の電圧値VHを検知する。通紙時に転写
材、特に乾燥紙にOHP用樹脂フィルム等の高抵抗紙に電
流ip=dを流すには転写材の分圧値VDPが必要である。
従って通紙時には上記VHとVDPを加算した電圧VT(=VH+
VDP)を転写部材に印加する方式である。
このように制御することにより転写部材の抵抗値によ
らず常に転写材特に高抵抗値に流れる電流密度を適正に
することができる。
.係数方式 非通紙時に転写部材にある電流を流したときの転写部
材の抵抗値に相当する電圧を検知し、通紙時には該検知
電圧にある係数を乗算した電圧を転写部材に印加して転
写を実行させる方式である。
例えば非通紙時に転写部材に定電流を流し、その時の
電圧値VH′を検知する。通紙時にはVH′をそのままもし
くはVH′に係数K(ただしK≧1)を乗算した電圧 VT(=VH′もしくは=VH′×K) を転写部材に印加する方式である。
このように制御することにより転写部材の抵抗値によ
らず常に転写材を介さずに直接に像担持体に流れる部分
での電流密度idを一定にすることができる。したがって
前記した転写部材による像担持体へ流れる電流過多によ
る転写メモリーの発生をなくすことができるものであ
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前記の電圧加算方式を用い転写部材
抵抗値振れを制御すると、第4図(A)に示した様に、
転写材として小サイズ紙(像担持体母線方向において像
担持体と転写部材とが直接接触する部分と両者の間にこ
の転写材を介する部分とが形成される紙)を通紙した時
像担持体(ドラム)と転写部材(ローラ)が紙を介さず
直接に接触している部分に流れる電流密度idはローラ抵
抗値によって変化する。すなわち転写部材の抵抗値RT
低いとドラム電流idは増える。
したがって転写部材としてのローラの抵抗値RTが環
境、長期使用等による変化で低くなり、RTがbΩ以下に
なると、ドラム電流idは前記した転写メモリーの発生す
るドラム電流id=aを上回る。
転写メモリーの発生は、前の画像形成で非通紙部であ
った像担持体面部分を次の画像形成を行なうとき現像し
て、その結果として機内・転写部材等をトナー汚染して
しまう重大な欠点がある。そのためこの方式を用いるた
めには転写部材の抵抗値を上記変化も含めた下限値制御
する必要があった。
また前記の係数方式では上記の電圧加算方式のよ
うな転写メモリーは発生しない。
しかしながこのの係数方式を用い転写部材の抵抗値
の振れを制御すると、第4図(B)に示した様に該抵抗
値によって転写材に流れる電流密度ipが変化する。その
ため使用可能な該抵抗値の範囲はb(Ω)以上、e
(Ω)以下に限定されるといった欠点があった。
つまり第4図(B)中、該抵抗値RTが低いb(Ω)以
下では高抵抗紙に流れる電流密度ipが、電流不足による
転写不良や飛び散りを発生するd(A/mm2)を下回って
しまう。また該抵抗値RTがe(Ω)以上では転写材に流
れる電流密度が過多になる。このときの電流密度ipがf
(A/mm2)以上では画像のにじみ等の不良画像が発生す
る。
第4図(C)は転写部材(ローラ)の抵抗値と以上述
べた欠点の関係をとの方式について図式化したもの
である。図中〇、△、×は各欠点のレベルを表わすもの
である。
〇:問題無し。
△:実用上問題無し。但し低湿環境下にて長期放置等で
抵抗が高くなったものではトナー飛び散りが発生するが
その他問題点は無い。
×:問題有り。非画像部にトナーが付着し機内をトナー
汚染し装置画像に重大なダメージを与える。
本発明は上記に鑑みて提案されたもので、接触転写手
段を用いる画像形成装置について上記のような問題点な
く環境等による転写部材・転写材の抵抗変動に対処し
て、常に良好な画質の画像形成物を安定に出力させるこ
とを可能にしたものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、像担持体に転写部材を当接させその間に転
写材を介在させて転写部材には電圧を印加することで像
担持体面側に形成担持されている可転写像を転写材面側
へ転写させて画像形成物を得る画像形成装置において、
転写材が転写位置にないとき転写部材に定電流制御を行
ない、このとき転写部材に与えられる第1電圧に応じ
て、転写時に転写部材に印加される第2電圧が、第1電
圧に一定電圧を加えた電圧値であるか第1電圧に1以上
の定数を掛けた電圧値であるかを決定する手段を具備す
る画像形成装置である。
また、前記第1電圧が適正範囲内のときは前記第2電
圧は前記第1電圧に一定電圧を加えた電圧値とされ、前
記第1電圧が適正範囲より小さいときは前記第2電圧は
前記第1電圧に1以上の定数を掛けた電圧値とされるこ
と、前記第1電圧が一定値以上のときにその旨を警告す
る警告手段を具備すること、などを特徴とする。
(作用) 即ち、第3図に制御フローチャートを示したように、
非通紙時に定電流制御で転写部材に電圧を印加した該転
写部材の抵抗値を検知し、該抵抗値が適正な範囲かどう
かを判断する手段(ステップS1・S2)を有していること
で、該抵抗値が適正範囲(すなわちbΩ以上)のときに
は上記定電流時の電圧に一定電圧を加算した電圧を通紙
中に転写部材に印加すれば(ステップS3・S5)転写部材
の抵抗値がb(Ω)以上で使用可能になる。
また該抵抗値が適正範囲以下(bΩ以下)の時には上
記定電流時の電圧に係数Kを乗算した電圧を通紙中に印
加する係数方式を用いることで(ステップS4・S5)、該
転写部材の抵抗値がb(Ω)以下でも低湿環境下の放置
等による絶乾燥紙など高抵抗で発生するトナー飛び散り
以外の問題は無く実用上使用可能になる。
以上述べた方式とすることで転写部材抵抗の適正範囲
を広げることができる。
(実施例) 〈実施例1〉 第1図は接触転写部材として転写ローラを用いた静電
プリンター又は静電複写機の一例の概略構成を示したも
のである。
1は像担持体としての感光ドラムであり、矢示の時計
方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転
駆動される。
2はこの回転感光ドラム面を所定の極性・電位に一様
に帯電処理する一次帯電手段としてのコロナ放電器(接
触帯電部材などの他の帯電手段であってもよい)であ
る。
この一次帯電手段2で帯電処理を受けた回転感光ドラ
ム1面は不図示の露光手段で目的の画像情報に対応した
露光L(レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット
結像露光等)を受けることで回転感光ドラム1面に目的
の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
その潜像は現像装置3でトナー現像(正規現像又は反
転現像)されることで顕像化される。
4は接触転写部材としての転写ローラであり、感光ド
ラム1に略平行させて回転可能に軸受させかつ所定の押
圧力をもって感光ドラム1面に接触させてあり、感光ド
ラム1と略同じ周速度で感光ドラム1の回転に順方向に
回転駆動される。
そして感光ドラム1面に形成担持されたトナー像領域
の先端が転写ローラ4と感光ドラム1との接触ニップ部
(転写部位)に到達したとき、転写材Pの先端が転写部
位に丁度到達して感光ドラム1と転写ローラ4との間に
進入するように不図示の給紙機構から転写Pが搬送路を
通してタイミング給送されて転写部位を通過していく。
転写ローラ4には電源制御回路6で制御される電源回
路5からトナー像とは逆極性の所定の転写バイアスが印
加されて転写材Pの背面がトナー像とは逆極性に帯電さ
れることで、感光ドラム1面側のトナー像が導入転写材
P面に順次に静電転写されていく。
転写部位を通過した転写材Pは感光ドラム1面から分
離され搬送装置7で不図示の定着器へ導入されて像定着
を受け、画像形成物として出力される。
像転写後の感光ドラム1面はクリーニング装置8で転
写残りトナー等の残留付着物の除去を受けて清浄面化さ
れて繰り返して作像に供される。
第2図(A)は転写部材としての転写ローラ4に対す
る電圧印加を前述した電圧加算方式で制御した場合にお
けるローラ抵抗下限値(前述第4図(C)中のbΩ)の
時の特性である。第2図(B)はローラ抵抗bΩ以上の
抵抗の特性である。両図において、と′は感光ドラ
ム1と転写ローラ4が直接触れている非通紙部のV−1
特性、と′は前記乾燥紙等高抵抗紙の通紙部のV−
1特性である。
ip=d(6×10-9)A/mm2は転写性・画質を満足する
ための電流密度下限値である。id=a(2×10-8)A/mm
2は感光ドラム1に転写メモリー等の不具合を生じさせ
ない電流密度の上限値である。
次に制御を説明する(第3図参照)。
(1)非通紙時に転写ローラ4に電源回路5で一定電流
(ip=d(6×10-9)A/mm2を流しその電圧値VHを検知
する(ステップS1)。
(2)制御回路6にてローラ抵抗値を上記VHから判断す
る。VHがVO(2KV)のときローラ抵抗値がbΩである。
従って VH≧VO(2KV) のときは電圧加算方式制御(S3)、 VH<VO(2KV) のときは係数方式制御(S4)とする。
(3)電圧加算方式(ローラ抵抗≧bΩのとき) 高抵抗紙に上記適正電流下限値 (ip=d(6×10-9)A/mm2)を流すための高抵抗紙の
分圧値(β(V))を上記(1)での検知電圧VHに加え
たものを通紙中の転写ローラ4に対する印加電圧とする
(S3・S5)。
(4)係数方式 ローラ抵抗<bΩのとき上記(3)の電圧加算方式に
より行なうと、小サイズ紙を通紙中の非通紙部すなわち
最大サイズ−小サイズの部分においてidが上気した id=a(2×10-8)A/mm2以上になり不具合が生じる。
そこで上記(1)での検知電圧VHに係数Kを乗算した
電圧を通紙中に転写ローラ4に印加する(S4・S5)。
以上のように制御することで、転写ローラの抵抗値が
環境条件、長期使用による変動等により振れてもbΩ以
下のとき低湿環境下で高抵抗転写材で発生するトナー飛
び散り以外はその値での不具合の少ない適正な印加電圧
を供給し、良好な画像を得ることができる。
〈実施例2〉 実施例1では転写ローラ抵抗値が低くなることを検知
したがそれに限るものではない。
転写ローラ4を長期に使用していくとトナー等の絶縁
性物質が転写ローラ表面に蓄積され転写ローラ4の抵抗
値が高くなることがある。
ところが転写ローラ4にバイアス電圧を供給する高圧
電源には必ず上限があるため定電流時のVHが上限に近く
なると転写電圧VT=VH+βが供給できなくなり、転写不
良等が発生することがある。従ってこの時には、VHで転
写ローラの抵抗値を判断し装置表示部等に警告等を出力
し、必要に応じて装置の動作を停止させる。
この処理により転写ローラ4のメンテナンスもしく
は、部品交換する時期を知らせることができるものであ
る。
(発明の効果) 以上説明したように、従来の方法では転写部材抵抗値
の管理やメンテナンスが大変であったが、本発明では、
転写材が転写位置にないとき転写部材に定電流制御を行
ない、このとき転写部材に与えられる第1電圧に応じ
て、転写時に転写部材に印加される第2電圧が、第1電
圧に一定電圧を加えた電圧値であるか第1電圧に1以上
の定数を掛けた電圧値であるかを決定する手段を具備す
ることで、環境変動、耐久変動、単体のバラツキ等の抵
抗値変動に対し使用可能な転写部材の抵抗値を広げるこ
とができ、良好な画像を出力させることが可能になっ
た。
また、第1電圧が適正範囲内のときは第2電圧は第1
電圧に一定電圧を加えた電圧値とされることで、どのよ
うな抵抗の転写材に対しても常に良好な画質が得られ
る。
また、第1電圧が適正範囲より小さいときは第2電圧
は第1電圧に1以上の定数を掛けた電圧値とされること
で、転写部材の抵抗値が適正範囲以下の時でも抵抗値の
高い転写材で若干の画像乱れは起るが、一般の紙等では
良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の画像形成装置の概略構成図。 第2図は(A)・(B)は夫々非通紙部及び高抵抗値通
紙部のV−i特性図。 第3図は制御フローチャート。 第4図(A)は転写部材に対する印加電圧が加算方式制
御である場合における、転写部材(ローラ)抵抗と像担
持体(ドラム)電流密度の関係図、同図(B)は係数方
式制御である場合における、転写部材(ローラ)抵抗と
転写材電流密度の関係図、同図(C)はその両方式につ
いての転写部材の抵抗値と特性の図式化関係図。 1は像担持体としての回転感光ドラム、2は一次帯電手
段、Lは露光光、3は現像装置、4は接触転写部材とし
ての転写ローラ、5は電源回路、6は制御回路、7は搬
送装置、8はクリーニング装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 健二 東京都三鷹市下連雀6丁目3番3号 コ ピア株式会社内 (72)発明者 山中 俊彦 東京都中央区京橋1丁目11番2号 日本 タイプライター株式会社内 (72)発明者 佐藤 康志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−264278(JP,A) 特開 平2−123385(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】像担持体に転写部材を当接させその間に転
    写材を介在させて転写部材には電圧を印加することで像
    担持体面側に形成担持されている可転写像を転写材面側
    へ転写させて画像形成物を得る画像形成装置において、 転写材が転写位置にないとき転写部材に定電流制御を行
    ない、このとき転写部材に与えられる第1電圧に応じ
    て、転写時に転写部材に印加される第2電圧が、第1電
    圧に一定電圧を加えた電圧値であるか第1電圧に1以上
    の定数を掛けた電圧値であるかを決定する手段を具備す
    る ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記第1電圧が適正範囲内のときは前記第
    2電圧は前記第1電圧に一定電圧を加えた電圧値とさ
    れ、前記第1電圧が適正範囲より小さいときは前記第2
    電圧は前記第1電圧に1以上の定数を掛けた電圧値とさ
    れることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記第1電圧が一定値以上のときにその旨
    を警告する警告手段を具備する、ことを特徴とする請求
    項1記載の画像形成装置。
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